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美国AI安全委员会主席:AI和合成生物学让更多新材料的生产成为可能

 生辉 2021-06-08

此前,拜登在给总统科学顾问 Eric Lander 的一封公开信中提出了 5 大问题,在信中询问未来美国应该如何在科技领域确保领先地位,并探讨了中美从AI到合成生物学领域的竞争。

日前,美国国家 AI 安全委员会主席 Robert Orton Work 针对 AI 和合成生物学在全球的重要影响力发表了评论。

Robert Orton Work 在美国海军陆战队服务 27 年,退役以后开启政治生涯。他曾在2014 年至 2017 年担任美国国防部第 32 任副部长。2019 年至 2021 年,Work 与Eric Schmidt 一同担任美国国家人工智能安全委员会主席。

以下是讨论原文,生辉进行了不改变愿意的修改:

2020 年 1 月 11 日,中国首次发布了 COVID-19 病毒的基因序列。到了 1 月 13 日,生物技术公司 Moderna 已经完成了基于该基因序列的疫苗设计。

这是现代科学带来的奇迹,在过去,这些工作需要数月或数年时间才能完成,而如今仅需要几天。人工智能正在改变生物技术行业,通过对人工智能和机器学习的不断投资将挖掘出生物技术行业的巨大潜力。

在过去几十年内,DNA 测序技术以及显著下降的测序成本为科学家们提供了阅读生命信息的能力。近年来,CRISPR 技术的出现又让基因编辑成为了可能。然而迄今为止,科学家依然对基因层面的信息所知甚少。现在,人工智能的发展赋予了他们深入理解基因信息的能力。

生物学十分复杂。仅仅是在一个人类个体中,就有数以万亿级的细胞相互作用并形成反馈。与之相比,我们获取细胞及其相互作用的知识这一学习过程却十分低效并且进展缓慢。传统的学习方式包括通过经验获取知识或是科学研究,其中包括大量试验和纠错的过程——对于生物学的数据体量来说,这种探索方式显然太过艰难。

现在,使用人工智能对大型生物数据集进行分析的方法将使人类更好地理解生物学。首先读取生物数据(包括 DNA、RNA 和蛋白质的序列和数量),收集和存储大量有关最小生物结构和功能单元的信息。然后通过先进的计算技术,例如训练 AI 程序对这些信息进行分析,以便在数据中快速找到细微且独特的反应机理和生理功能。


(来源:faq-bot.ai 官网)

在合成生物学领域,利用先进的计算科技能够大大降低制造成本并提高效率。在构建细胞模型或生物组织之前,使用人工智能对即将生成的结果提前进行模拟和预测,将使产品开发过程从“实验化”转变为“工程化”。此外,随着科学界对生物学原理理解的不断深入,将不断开发和构建出具有特定功能的新产品。随着计算能力不断提高,我们期待合成生物学和基于该技术的产品获得更大的进步。

据估计,在未来 10 年内,生物技术的进步将带来每年高达 4 万亿美元的直接经济收益。人工智能与合成生物学技术的结合将使更多新材料的生产成为可能,从“植物肉”到清洁燃料,再到合成器官。此外,生物技术能够提升供应链弹性,使用合成产品可以实现各种原材料、石油产品替代品等物资的本土化生产以便取代国际进口。

鉴于这些趋势,我们将生物技术列入了未来提升竞争力最重要的七项新兴技术之一。目前,各国都在积极推动生物技术领域研究并投入巨资。

(来源:geneticliteracyproject.org 官网)

2018 年,中国在生物技术领域的研发支出约为 4630 亿美元,位居世界第二。并启动了世界上最大的精准医学计划,正在建设世界上最大的基因数据库之一。中国基因组学上的龙头企业华大基因集团,已经成为了基因测序和研究的行业领导者。

我们应该让人工智能和生物技术战略相辅相成地实现发展。即将到来的生物技术革命将由人工智能驱动,不仅为促进能源和环境可持续性、原材料采购、供应链弹性、食品生产、军事准备、生物防御和人类健康方面提供显着改善,而且也有可能创造新的、来自生物技术方面的安全隐患。因此,我们应该认识到技术之间的相互关联性,并且尽早投身于这场生物技术革命当中。

-End-


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